基于虚拟现实技术的机器人仿真设计研究

随着科学技术的快速发展,机器人仿真技术也在不断进步,控制代码及仿真设计的改进与扩展,为机器人的实际应用提供条件。现代信息技术利用C++编程的方法构建虚拟现实空间,使机器人在原型设计上实现了其虚拟现实行走、跳跃、翻滚等一系列动作,为机器人仿真设计提供参考,并且根据模拟结果改进并完善机器人控制操作,从而满足用户自由拓展的空间。     

虚拟足球机器人的动作决策与仿真

论述了以虚拟足球机器人为代表的基于决策的系统仿真.由于机器人集高新技术、娱乐比赛于一体,所以引起了人们的广泛关注和极大兴趣.在虚拟机器人足球仿真比赛中,虚拟机器人整体团队协作和局部对抗规划都是比赛成功的关键.仿真软件可以使用Delphi,VC＋＋6.0设计编写.本文以VC＋＋6.0为例进行介绍.     

普通数据采集卡与虚拟环境开发系统的链接

介绍了在虚拟环境开发系统（LabVIEW）下对12们8通道普通数据采集卡进行数据采集的驱动程序的设计方法,即用代码接口节点（CIN）通过VisualC＋＋来实现。     

基于Internet的遥机器人控制系统

为减小基于Internet的遥机器人系统中网络延时给机器人可控性带来的极大影响,基于所开发的智能运动控制器,以KLD-400机器人为被控对象搭建了一个具有力觉反馈的虚拟现实遥机器人系统,用3DS MAX＋OpenGL＋Visual C＋＋6．0完成了机器人三维图形仿真系统的设计．通过模拟仿真实现对机器人的预测控制,并对遥操作过程中控制信息的传输时延进行了补偿,提高了遥操作的可靠性和准确性．视频信息的传输采用多线程多缓冲技术,保证了视频传输的实时性,并实现了视频图像与仿真图形的融合．实验结果证明了该系统的优越性．     

基于KUKA工业机器人的柔性加工系统研发

根据工业机器人作业范围大、柔性好、自由度高等优点,以KUKA工业机器人为平台,研究开发了由工业机器人、加工主轴系统、PC机组成的机器人柔性加工系统。针对机器人KR C4控制系统接口特点,开发了基于PROFIBUS/DP通讯的加工主轴控制系统;设计转接法兰,实现加工主轴与机器人机械本体系统的集成。在PC机上进行数控加工轨迹规划,开发了将标准APT数控代码转换为KRL机器人语言的加工离线编程软件。在机器人手持编程器编程环境下运行离线编程文件,实现了加工参数的可编程化和自动化。通过试样的刻字加工实验,验证了该机器人柔性加工系统的合理性和可行性。     

基于VRML和Java Applet的机器人三维仿真

运用VRML语言对七自由度机器人进行了几何建模 ,把仿真图形嵌入到由JavaApplet建立的用户界面中 ,建立了机器人三维仿真系统 .建立了Java和VRML的编程接口EAI,通过Java多线程实现仿真机器人各个关节的同时运动 .仿真系统可进行机器人轨迹规划、避障模拟、运动学优化等 .     

基于嵌入式HLA/RTI类的某型机虚拟仿真训练系统互联

为更快更好地将某型机虚拟仿真训练系统联接成一个多机协同与对抗训练系统,并方便其进一步扩展加入到更大的仿真训练系统中,应用组件技术开发嵌入式HLA/RTI,封装联邦成员间各种交互.通过封装,去除了现有HLA仅支持C＋＋,Java,Ada95及IDL四种语言的限制,扩展了HLA/RTI在其他语言上的应用.嵌入式HLA/RTI的应用降低了系统互联难度,避免重复编写联邦交互代码,使各类语言环境开发的系统快速纳入到HLA框架中.     

基于VRML和Java Applet的机器人三维仿真

运用VRML语言对七自由度机器人进行了几何建模，把仿真图形嵌入到由Java Applet建立的用户界面中，建立了机器人三维仿真系统．建立了Java和VRML的编程接口EAI，通过Java多线程实现仿真机器人各个关节的同时运动，仿真系统可进行机器人轨迹规划、避障模拟、运动学优化等。     

可分离式立体侦察机器人运动建模与仿真

针对陆空两栖侦察机器人侦察灵活性与姿态角估计准确性不足的问题,设计一种改进的可分离式立体侦察机器人。通过牛顿-欧拉法建立机器人姿态角解算模型,描述其横滚角、俯仰角和偏航角3种飞行姿态角。根据模型建立系统状态方程和观测方程,采用不敏卡尔曼滤波算法,进行姿态角解算,得到飞行姿态角最优估计值。对比仿真结果表明,不敏卡尔曼滤波算法比扩展卡尔曼滤波算法姿态角估计精度更高、实时性更强。实物性能测试结果表明,改进的机器人在空中飞行和地面运动性能表现良好,灵活性高。     

VR-Forces仿真系统功能扩展与数据交互

分析了VR-Forces仿真系统程序结构、类层次结构、类工厂机制、应用程序接口。应用面向对象设计方法,通过派生子类和类工厂机制,实现VR-Forces对象管理类和远程控制函数的功能扩展。针对VR-Forces与其他仿真程序数据交互困难的问题,提出一种新的基于注册表和远程控制函数的数据交互机制。实际运行表明,派生子类接口得到扩展,新的数据交互机制解决了fed文件共享、数据并发存取、软件版本冲突、重复定义等难题,VR-Forces功能得到扩展,数据交互更安全。